電場の単位に現れる「m」は自由電子が存在しない空間の距離のことである。電線などの導体物質の内部など、自由電子が存在する空間の距離は含まない。様々な媒体上の電流[編集]金属[編集]固体の電気伝導性のある金属には、伝導電子に由来する移動可能な自由電子がある。それらの電子は金属格子に束縛されているが、個々の原子には束縛されていない。外部から電場が適用されなくとも、それらの電子は熱エネルギーの作用で無作為に動いている。それらの動きを平均すると、単なる金属内の電流は全体としてはゼロになっている。電線を輪切りにするような方向のある面を想定したとき、その面の一方からもう一方へ移動する電子の個数(時間も任意)は平均すると逆方向に移動する電子の個数と同じになっている。ジョージ・ガモフの科学啓蒙書『宇宙=1、2、3...無限大』(1947年)には、次のように記されている。金属は他の物質とは異なり、原子の外側の殻がやや緩やかに縛られているため、電子が1個自由となることが多い。そのため金属の中は、あてもなくさまよう難民のような結合していない電子で満たされている。電線の両端に電気力をかけると、それらの自由電子が電気力の方向に猛スピードで移動し、それが電流と呼ばれるものを形成する。金属の電線の両端を電池などの直流電圧源の2つの端子に接続すると、導体内に電場が形成される。接続された瞬間、導体内の自由電子は電場の影響を受け、正の端子に向かって強制的に移動させられる。したがって固体の導体における典型的な電荷担体は自由電子である。倍)の電荷が流れることになる。次のように計算できる。このとき電流の流れる向きは、電線に沿って正の電荷が流れる方向と定められる。すると次のように表される。電流計によって電流量を測定した区間を流れた電荷の量を表し、ある点に蓄えられた電荷量を表すのではないことは注意すべきである。電流が流れていても電線の内部は電気的に中性である。金属以外[編集]固体金属では、電流は電子の流れによって生じ、電位の高いほうから低いほうへと流れる。他の媒体では電子以外の荷電粒子の流れが電流を形成する。電荷担体の種類に依存しない電流の定義のため、一般に電流は正電荷と同じ方向に流れるものと定義される。金属では電荷担体(電子)が負であるため、電流の向きと電子の流れの向きは逆となる。電荷担体が正の媒体では、電流の向きと電荷担体の流れる方向は一致する。真空においては、イオンや電子のビームを形成できる。他の伝導性の媒体では、正の電荷と負の電荷を帯びた両方の粒子が流れを作り、電流を生じさせる。電解液における電流は、電荷を帯びた原子(イオン)の流れであり、正のイオンと負のイオンの両方が存在している。鉛蓄電池のような電気化学的な電池では、正の水素イオン(陽子)が一方向に流れ、負の硫酸イオンが反対方向に流れることで電流が生じる。火花やプラズマに生じる電流は、電子と同時に正および負のイオンも流れている。半導体では、電流を正孔の流れと見ることもできる。正孔は、半導体結晶内で価電子帯の電子が不足した状態を表したものである。これはp型半導体の場合である。電流密度とは電流の密度の測度であり、断面積あたりの電流を大きさとするベクトルとして定義される。